半模是半範數,模式範數。半模是模的概念的推廣。
簡介
基本簡介
摘要
近年來,一種新型導波技術——基片集成波導(SIW)得到了世界諸多學者的關注和研究。基片集成波導綜合了金屬矩形波導和微帶線兩者的優點,即:高q值,低損耗,可
平面集成,成本低,可大量生產,易於設計等。2005年12月,東南大學毫米波國家重點實驗室在基片集成波導的基礎上,首創了半模基片集成波導(HMSIW)概念。除了具有基片集成波導大部分的優點外,半模基片集成波導最大的優勢在於設計尺寸僅約為前者的一半。
本論文以東南大學毫米波國家重點實驗室所提出的半模基片集成波導概念為基礎,基於商業電磁仿真軟體,分析和設計了半模基片集成波導定向耦合器,並進行了實驗驗證,主要研究內容和獲得的結果如下:
首先,針對半模基片集成波導與微帶(MS)電路的轉接問題,設計了良好匹配的MS-HMSIW轉接器。其次,將矩形波導窄壁縫隙耦合原理引入到半模基片集成波導,研製了X波段半模基片集成波導90°電橋,獲得了比較好的結果,實測有效頻寬可達14.5%。與採用基片集成波導設計90°電橋相比較,半模基片集成波導既保持了高Q值,低損耗的優點,同時將設計尺寸縮小了近一半。設計中採用了前述的MS-HMSIW轉接方式,驗證了這種轉接器的有效性。在此基礎上,仍採用窄壁縫隙耦合結構,研製出了四種耦合度不同的半模基片集成波導定向耦合器,性能良好。第三,借用了矩形波導窄壁雙縫耦合結構概念,研製出了性能較好的半模基片集成波導雙縫定向耦合器。第四,在前述90°電橋基礎上,結合慢波結構對電磁波相位的影響,研製出了180°定向耦合器。本文還給出了在Ka波段90°和180°電橋結構的設計方案。第五,利用半模基片集成波導無孔窄邊的泄漏效應設計並實現了兩種結構共四個半模基片集成波導連續耦合定向耦合器。第六,設計實現了半模基片集成波導的環形電橋結構。針對半模基片集成波導非對稱性,給出了結合微帶線或者基片集成波導的混合設計方法。